Le film du capteur est normalement vert, mais il devient violet lorsqu’il est exposé à une lumière proche de l’infrarouge en présence d’oxygène.

Lorsque l’on traite des patients pour certaines pathologies – dont le COVID-19 – il est important de surveiller leur taux d’oxygène dans le sang. Un nouveau capteur photosensible sous-dermique offre un nouveau moyen de le faire, et pourrait un jour être utilisé pour mesurer d’autres substances présentes dans le sang.

Cette technologie est développée à l’université Tufts du Massachusetts, dans le laboratoire du professeur David Kaplan. Elle se présente actuellement sous la forme d’un disque à couche mince, plus petit qu’une pièce de dix cents, qui est inséré chirurgicalement sous les couches supérieures de la peau, un peu comme un tatouage.

Le film est composé d’un gel perméable constitué principalement de fibroïne, qui est une protéine dérivée de la soie. La fibroïne est non seulement biodégradable et biocompatible, mais elle ne modifie pas non plus les propriétés chimiques des substances qui lui sont ajoutées.

Dans ce cas, cette substance est un composé connu sous le nom de PdBMAP, qui brille lorsqu’il est exposé à une lumière proche de l’infrarouge – plus la quantité d’oxygène dans l’environnement immédiat est importante, plus la durée de la brillance est courte. Selon la façon dont il est fabriqué, le capteur se dissout de façon inoffensive dans l’organisme en l’espace de quelques semaines à un an.

Lors d’un test du dispositif, les scientifiques ont inséré le capteur dans la peau de rats, puis ont envoyé une lumière proche de l’infrarouge à travers la peau des rongeurs à cet endroit. Le capteur a réagi en s’illuminant, la durée de l’illumination représentant avec précision le niveau d’oxygène du liquide interstitiel qui l’entoure – les niveaux d’oxygène dans ce liquide reflètent ceux du sang.

Schéma illustrant le fonctionnement de la technologie du capteur

Bien que l’oxygénation du sang puisse déjà être mesurée de manière non invasive à l’aide d’un oxymètre de pouls, on espère qu’une fois développée, la technologie du capteur pourra également être utilisée pour mesurer les quantités d’autres substances dans le sang, comme le glucose, le lactate ou les électrolytes. Actuellement, ces mesures doivent être obtenues par des prélèvements sanguins ou en raccordant le patient à un équipement complexe.

« Nous pouvons envisager de nombreux scénarios dans lesquels un capteur de type tatouage sous la peau peut être utile », a déclaré Thomas Falcucci, un étudiant diplômé du laboratoire de Kaplan qui a développé le dispositif. « C’est généralement dans les situations où une personne atteinte d’une maladie chronique doit être surveillée sur une longue période en dehors d’un cadre clinique traditionnel. Nous pourrions potentiellement suivre plusieurs composants sanguins en utilisant un réseau de capteurs sous la peau. »

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202202020

https://now.tufts.edu/2022/05/04/scientists-create-tattoo-sensors-reveal-blood-oxygen-levels